Biogaspotenziale der Rübe nutzen!

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1 Biogaspotenziale der Rübe nutzen! Technische Ansätze aus der Praxis.

2 Einleitung Gliederung Die Zuckerrübe ist ein sehr vielversprechender Neuling als Biogassubstrat. Zusammen mit den etablierten Biogaskulturen Mais und Roggen sowie Sorghum bietet KWS eine breite Palette an leistungsstarken Biogassubstraten an. Die Zuckerrübe ist mit dem sehr hohen Trockenmasseertrag und den schon vorhandenen Anbauerfahrungen sowie den vorzüglichen Substrateigenschaften (schnelle Fermentation, Steigerung des Methangehaltes, positive Pumpeigenschaften) schon heute eine interessante Rohstoffalternative für Biogasanlagen. Wie immer steht am Anfang neuer Verfahren ein hoher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Für die Frage nach der Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung der Rüben gibt es mittlerweile praktikable Lösungen. Auch der Weg zur Ganzjahresversorgung der Biogasanlage mit Zuckerrüben bietet vielfältige Lösungen, aber auch noch weite und interessante Forschungsfelder. Dieser Zwischenbericht gibt einen Überblick über den aktuellen Stand von Entwicklungen und technischen Konzepten für die Rübe im Biogasbereich. Erfahrungen aus dem praktischen Einsatz der Zuckerrübe sowie aus zahlreichen Versuchen und vielen Beratungsgesprächen sind ebenfalls in die Broschüre mit eingeflossen. Die Zuckerrübe als Substrat für Biogasanlagen bewegt sich in einem sehr dynamischen Umfeld. Die hier aufgeführten Entwicklungen werden nicht die letzten sein. Da kommt was bei Rübe! 1. Anbau von Biogasrüben Worauf kommt es bei Anbau und Sortenwahl der Biogas-Zuckerrüben an? Rodung Wie gestaltet sich das Ernteverfahren? Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung Wie werden die Zuckerrüben nach der Ernte verarbeitet? Silierung und Ganzjahresversorgung Welche Konzepte gibt es zur ganzjährigen Versorgung mit Zuckerrüben? Die Rübe in der Biogasanlage Was leistet die Rübe in der Biogasanlage? Fazit Übersicht verschiedener Konzepte zur Nutzung der Zuckerrübe als Biogassubstrat KWS Profis vor Ort Einleitung Gliederung 3

3 1. Anbau von Biogasrüben Für viele Biogasanlagenbetreiber ist der Anbau von Zuckerrüben Neuland. Erfahrene KWS Berater stehen Ihnen hier sehr gerne für Fragen rund um den Zuckerrübenanbau zur Verfügung. Wie sollte die Bodenbearbeitung durchgeführt werden? Sind im Frühjahr keine stärkeren Nachtfröste mehr zu erwarten, kann mit der Zuckerrübenaussaat begonnen werden. Wichtig hierbei ist, dass die Böden wirklich gut abgetrocknet und abgesetzt sind. Es ist besser, eine spätere Aussaat in Kauf zu nehmen, als die Rüben durch eine falsche Bodenbearbeitung mit Schadverdichtungen im Wachstum zu stören. Wie hoch ist die Aussaatstärke oder wie viele Pillen müssen auf einem Hek tar gesät werden? Gesät wird die Zuckerrübe als Reihenkultur mit einem speziellen Einzelkornsaatgerät (Abb. 1). Nach folgender Formel kann der Saatgutbedarf berechnet werden: Fläche (m 2 ) Reihenabstand (m) Ablageentfernung (m) = Rübenpillen/ha Wie auch beim Mais ergibt sich durch die Sätechnik ein technisch bedingter Rest im Sägerät, damit immer alle Zellen der Säscheibe belegt werden. Wie hoch ist der Nährstoffbedarf? Die Zuckerrübe stellt relativ geringe Ansprüche an die Versorgung mit Stickstoff und Phosphor, hat jedoch einen gehobenen Anspruch an die Kaliumversorgung. Der Stickstoffbedarf der Zuckerrübe wird nach dem Sollwertverfahren ermittelt. Der Sollwert der Zuckerrübe beträgt je nach Bodenart kg N/ha. Darauf kann jedoch der mineralische Stickstoff aus dem Bodenvorrat (Bodenprobe) angerechnet werden. Meist ergibt sich hieraus ein Stickstoffbedarf zwischen 80 und 120 kg N/ha, der mineralisch, aber auch zum Teil organisch gedüngt werden kann. Mit einer erhöhten Stickstoffdüngung lassen sich die Erträge der Rübe nur in begrenztem Maß steigern. Die Rübe steigert bei hohem N-Angebot überproportional das Blattwachstum, das Rübenwachstum kann nicht im gleichen Maß gesteigert werden. Keinesfalls sollte die N-Düngung um mehr als 20 % erhöht werden. Der Grundnährstoffbedarf (P, K, Mg) wird nach Entzug ermittelt. Die Grundnährstoffe sollten möglichst vor dem Rübenanbau gedüngt werden (Tab. 1). Tab. 1: Nährstoffbedarfswerte Orientierte Nährstoffbedarfswerte kg/ha für Zuckerrüben nach LUFA Rostock, Richtwerte zur Düngung 1998 Abb. 1: Zuckerrübenaussaat mit Einzelkornsaatgerät Die Reihenabstände betragen je nach Region 50 bzw. 45 cm. Hier sollte vorab schon geklärt werden, mit welchem Reihenabstand der Rübenroder, der zur Ernte eingesetzt wird, arbeitet. Die Ablageentfernung variiert je nach Reihenweite und angestrebter Bestandesdichte zwischen 18 und 21 cm. Daraus ergibt sich eine Aussaatstärke zwischen 1,05 und 1,2 Einheiten (U) Saatgut/ha. Eine U enthält keimfähige Rübenpillen. Ertragserwartung dt/ha Gesamtnährstoffbedarfswerte kg/ha P 2 O 6 K 2 O MgO Quelle: Landesforschungsanstalt für Landwirtschaft und Fischerei M.-V Anbau von Biogasrüben Anbau von Biogasrüben 5

4 Da Kali und Phosphor nur wenig auswaschungsgefährdet sind, empfiehlt es sich, diese direkt nach der Ernte der Vorfrucht für die gesamte Fruchtfolge zu düngen. Der Bedarf der Zuckerrübe liegt je nach Bodenart, Versorgungsstufe und Ertragsniveau zwischen 80 und 120 kg K 2 O und 40 bis 80 kg P 2 O 5 je Hektar. Der Entzug der anderen Fruchtfolgeglieder muss noch dazugerechnet werden. Eventuell ist noch eine Düngung mit dem Mikronährstoff Bor zum Reihenschluss erforderlich, um der Herz- und Trockenfäule der Rüben vorzubeugen, vor allem wenn eine lange Lagerung der Rüben in einer Feldrandmiete geplant ist. Welche Sorte eignet sich am besten zur Biogasproduktion? Voraussetzung für einen hohen Methanertrag ist ein hoher Trockenmasseertrag pro Hektar. Die Qualitätsparameter der Zuckerindustrie spielen für die Biogasproduktion keine Rolle. Der höhere Stickstoffgehalt aus Zuckerrüben wirkt sogar puffernd im Biogasprozess. Es zählt also nur der Trockenmasseertrag pro Hektar. Der Einsatz von Futterrüben zur Biogasproduktion ist unter anderem wegen des geringen Trockensubstanzgehalts derzeit unattraktiv. Darüber hinaus stehen bei der Futterrübe nahezu keine modernen Sortentypen mit Resistenzen gegen Rizomania, Cercospora oder Nematoden zur Verfügung. Geht man bei der Sortenwahl etwas mehr ins Detail der KWS Zuckerrübensorten, empfehlen wir für Erstanbauer und Zuckerrübenprofis BERETTA RZ. BERETTA RZ ist die flächenstärkste Sorte Deutschlands und zeichnet sich durch ihre hervorragende Jugendentwicklung, einen widerstandsfähigen Blattapparat und letztendlich auch durch einen sehr hohen Trockenmasseertrag aus. Ist die Zuckerrübe schon langjährig in der Fruchtfolge etabliert, kann es wie bei allen anderen Kulturen zu Fruchtfolgekrankheiten und Schädlingsbefall kommen, die ertragsbegrenzend wirken. Auch für diese besonderen Anbaubedingungen bietet KWS die richtige Sorte. Speziell gezüchtete tolerante und resistente Sorten, mit denen sich unter Befallsbedingungen schnell 5 %, 10 % oder gar bis zu 40 % mehr ernten lassen. 2. Rodung Welche Technik erntet Rübe, Kopf und Blatt? Das Ziel des Zuckerrübenanbaus für Biogas besteht darin, den gewachsenen Rübenertrag komplett in die Biogasanlage zu bekommen und damit die höchste Wirtschaftlichkeit zu sichern. Die Entblätterungsmethode stellt ein neues Verfahren zur Ertragssteigerung der Zuckerrübe dar. Dabei werden die Rüben nicht geköpft sondern nur entblättert und der Kopf mitgeerntet. Dadurch können Mehrerträge von 5 10 % (W. Beer und F. Michiels-Corsten in Zuckerrübe 3/2009) erreicht werden. Zur Gewährleistung einer guten Entblätterungsqualität sollte ein gleichmäßiger Pflanzenbestand angestrebt werden. Technische Lösungen hat in den vergangenen Jahren die Grimme Landmaschinenfabrik entwickelt. Aber auch mit herkömmlichen Rübenrodern kann durch Entfernen der Köpfmesser eine teilweise Entblätterung erreicht werden. Bei dieser Methode sollten die Rüben jedoch zeitnah in die Biogasanlage verfüttert werden, da sonst ein Wiederaustreiben der Blätter erfolgen kann (Abb. 2). oberer Kopf unterer Kopf Hals Rübenertrag (rel.) Zuckergehalt (rel.) (100 = ZG in Wurzel) 73,5 90,8 97,5 Ein weit verbreiteter Schädling ist der Rübenzystennematode. Hier haben die Zuckerrübenzüchter der KWS besonderes Augenmerk auf die Züchtung toleranter Sorten gelegt. Eine zum Biogasanbau zu empfehlende Nematoden-tolerante Sorte ist die PAULETTA RZ#NT. PAULETTA RZ#NT zeichnet sich durch eine zügige Jugendentwicklung, einen starken Blattapparat und einen sehr hohen Rübenertrag aus Falls Sie weitere Fragen zu der richtigen Zuckerrübensorte haben, sprechen Sie gerne Ihren KWS Berater an. Abb. 2: Ertragszuwachs durch Entblätterung, nach K. Bürky 6 Anbau von Biogasrüben Rodung 7

5 Des Weiteren ist die Fahrgeschwindigkeit bei der Ernte anzupassen, um weitere Verluste wie z. B. Wurzelbruch zu verhindern. Kombinierte Ernte von Blatt und Rübe Eine weitere Steigerung des Methanertrags um bis zu 15 % lässt sich durch die zusätzliche Ernte des Rübenblattes erreichen. Zur Ernte der Ganzpflanze wurde ein dreireihiger Rübenroder der Firma Thyregod aus Dänemark getestet. Mit dem Thyregod-Roder werden Rüben und Blatt gleichzeitig geerntet, zerkleinert und in einem Bunker gesammelt (Abb. 3). Das Erntegut kann parallel zur Maisernte in die zu befüllende Miete eingebracht werden. Vereinzelt sind auch bei 6-reihigen Rodern deutscher Hersteller Überladebänder zur Blattbergung verfügbar. Hier muss ein Begleitfahrzeug während des Rodens zum Blattsammeln mitfahren. Zur Reinigung der Rüben verfügt der Thyregod-Roder über einen Spiralenterder und eine rotierende Bürste. Die Rüben werden mit zwei gegenläufigen Walzen im Bunker zerkleinert. Blatternte Das Blatt der Rübe stellt eine zusätzliche Ertragskomponente dar. Mit dem Blatt kann ein zusätzlicher Trockenmasseertrag von etwa 70 dt TM/ha realisiert werden. Durch den geringeren Energiegehalt des Blattes im Vergleich zur Rübe sind jedoch meist nur kürzere Transportentfernungen rentabel. Bei der Lagerung ist der nicht unerhebliche Sickersaft-Anfall zu beachten. 3. Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung von Zuckerrüben zur Biogasnutzung Sand und Steine müssen raus! Die am häufigsten gestellte Frage der Anlagenbetreiber ist: Was passiert mit dem Erdanhang? Hier ist zu unterscheiden, ob die Rüben auf einem lehmigen, tonigen oder sandigen Boden angebaut werden. Rüben von sandigen Böden weisen einen geringeren Erdanhang auf, da sich der Sand gut abreinigen lässt. Lehm, Ton oder Schluff haften in stärkerem Umfang an der Rübe, machen aber in der Anlage nur wenig aus! Viele Praxisanlagen berichteten, dass diese Partikel durch Rühren und Pumpen in der Anlage in der Schwebe bleiben, sich an die Organik binden und mit dem Gärrest wieder ausgebracht werden. Sand dagegen neigt sehr zur Sedimentation und somit zur Bildung eines Sinkhorizonts. Einige Praktiker lösten diese Herausforderung, indem sie die Rüben mit Hilfe von Anlagen aus der Gemüseaufbereitung gewaschen haben. Ein weitaus größeres Problem in der Biogasanlage sind Steine, die zu Schäden an der Eintrags- und Rührtechnik führen können. KWS Rübenwäsche Die INNOVATION der KWS SAAT AG KWS initiierte den Bau einer mobilen Rübenwäsche (Abb. 4), die mit einem Steintrenner ausgestattet ist. Es musste viel Pionierarbeit und Innovationsleistung erbracht werden. Schon nach den ersten Testläufen zeigt sich: Das Prinzip funktioniert! Es gilt nun, mit Technikpartnern an der kontinuierlichen Verbesserung des Prototyps zu arbeiten. Mittlerweile gibt es mehrere Technikhersteller, die sich mit der Aufbereitung von Zuckerrüben als Biogassubstrat beschäftigen. Es sind sowohl mobile als auch stationäre Reinigungsanlagen und teilweise auch Häckseltechnik im Angebot. Die Maschinen können an die individuellen Anforderungen der Biogasanlagen angepasst werden. Die KWS Rübenwäsche wird mobil eingesetzt und über einen Lohnunternehmer betrieben. Die Kontaktdaten teilt Ihnen unser Beratungsteam gerne mit. Abb. 3: Blatt und zerkleinerte Rüben in einem Bunker 8 Rodung Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung von Zuckerrüben zur Biogasnutzung 9

6 Zerkleinerung Abb. 4: KWS Rübenwäsche Bei der Verwendung der Zuckerrübe in Biogasanlagen werden verschiedene Ansprüche an den Zerkleinerungsgrad der Rüben gestellt. Grundsätzlich bietet die zerkleinerte Zucker rübe eine größere Angriffsfläche für die Bakterien in der Biogasanlage und ist pumpfähiger. Bei Lagerung der Zuckerrübe als ganze Rübe im Schlauch oder im Fahrsilo wird eine Technik benötigt, mit der die Rüben täglich vor der Fütterung der Biogasanlage zerkleinert werden können. Praxiserfahrungen zeigen, dass aus Sicht der Fermentation die Zerkleinerung auf Streichholzschachtel-Größe ausreichend ist. Je feiner die Zerkleinerung, umso schneller die Umsetzung im Fermenter. Soll ein Brei in einem Hochsilo oder Ligavator gelagert werden, ist die Erzeugung einer möglichst homogenen verbreiten Masse oberste Voraussetzung, um eine Sedimentation im Behälter zu vermeiden. Zerkleinerungstechnik neu aufgelegt Die Schnitzlerschaufel von der Firma Holaras wurde für die Zerkleinerung von Biogasrüben wiederentdeckt und neu aufgelegt (Abb. 5). Vom Aufbau her ist sie mit einem Frontladerkorb vergleichbar. Eine hydraulische Zerkleinerungswelle im Boden der Schaufel ermöglicht zeitgleiches Laden und Zerkleinern der Rüben. Die Öldurchflussmenge, durch die die Zerkleinerungswelle angetrieben wird, kann geregelt werden. Mogelt sich ein Stein zwischen die Rüben, bleibt die Zerkleinerungswelle stehen und der Stein kann entnommen werden. Abb. 5: Schnitzlerschaufel für Zuckerrüben, Holaras Auch für die Lagerung der Zuckerrüben in Mischsilagen mit Silomais oder Lieschkolbenschrot bietet sich die Zerkleinerung der Rüben an. Die Einbringung der Rübenstücke in die Maismiete ist ebenfalls mit einer Schnitzlerschaufel möglich. Versuchsweise wurden auch Miststreuer eingesetzt, mit denen die Rüben zerkleinert und schichtweise auf den Mais gestreut wurden. Zur Entnahme aus dem Silo ist in diesem Fall allerdings eine Fräse notwendig, damit der Eintrag von ganzen Rüben in die Anlage vermieden wird. Zuckerrüben pumpfähig Abb. 6: G&W Zerreißer Zur Nutzung vorhandener Hochsilolager, wie z. B. Ligavatoren der Firma Lipp, hat die Rübe großen Anklang gefunden. Für diese Anlagenart werden pumpfähige Substrate wie Gülle, Getreideschlempe und natürlich Zuckerrüben zur Vergärung verwendet. Um die Zuckerrübe pumpfähig zu machen, muss sie sehr fein zerkleinert werden. Dazu eignen sich unter Umständen auch Kompostschredder. Mit diesen Geräten werden neben den Rüben auch Steine zerhackt, die dann zerkleinert in die Anlage gelangen. Auch hier gibt es Spezialmaschinen des Technikherstellers G&W GmbH (Abb. 6). 10 Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung von Zuckerrüben zur Biogasnutzung Reinigung, Entsteinung und Zerkleinerung von Zuckerrüben zur Biogasnutzung 11

7 4. Silierung und Ganzjahresversorgung Die Ganzjahresversorgung der Biogasanlagen ist nach wie vor ein großes Forschungsfeld von KWS und vielen Partnern in Wissenschaft und Praxis. Es gibt verschiedene Ansätze, die Rüben zu lagern: Eine Lagerung bis zu zwei Monaten: entspricht der üblichen Lagerung in der Feldrandmiete. Eine Verladung kann dann mit einer Rübenmaus der Ladegemeinschaft erfolgen. Bei diesem Vorgang wird gleichzeitig lose Erde sehr gut abgereinigt und verbleibt auf dem Acker. Eine langfristige Lagerung bis zu 12 Monaten: als Bestandteile einer Mischsilage mit z. B. Silomais oder Lieschkolbenschrot, Monosilierung ganzer Zuckerrüben oder als pumpfähiges Rübenmus in Hochsilos/Tanks. Alternativ bietet sich für eine Teilmenge die Überwinterung im Feld und eine Rodung im Frühjahr an, die so genannten Lenzrüben. Lagerung frischer Rüben Das Füttern frischer Rüben ist zwischen September und Mitte Februar problemlos möglich auch bei einem strengen Winter wie im Jahr 2008/2009. Die Miete sollte allerdings genau so, wie man es aus der Lagerung zur Zuckerproduktion kennt, ab Mitte November abgedeckt werden. Bei sehr kühlen Temperaturen wurden mit der Verwendung von Siloplanen und Rübenvlies zur Abdeckung sehr gute Erfahrungen gesammelt. Tauen die Mieten nach langen Frösten auf, sollten sie möglichst schnell verarbeitet werden. Die Bedeckung der Miete ist mit dem Temperaturverlauf genau abzugleichen, um Hitze- und Kälteeinbrüche in der Miete zu vermeiden und Verluste zu minimieren. Gegebenenfalls muss der Mietengiebel aufgedeckt werden, damit die Wärme entweichen kann. Silierte Rüben gut verdaulich und schnelles Gas Die Silierung von Zuckerrüben wird seit 2008 getestet. Bereits im ersten Jahr wurden gute Erfahrungen mit Schlauchsilagen gemacht. Die Firma AG-BAG presst mit einem Schlauchsiliergerät ganze Rüben in einen Silo schlauch (Abb. 7). Die Rüben aus der Schlauchsilage sind gleichmäßig siliert und zeigten sehr gute Fermentationseigenschaften. Im Anwendungsjahr 2008/09 wurden größere Mengen Schlauch- 12 Silierung und Ganzjahresversorgung silage angelegt. Aufgrund der kühlen Temperaturen im Januar und Februar verlief die Silierung nur sehr schleppend, führte aber dennoch zu einem guten Ergebnis. Zerkleinerte Rüben im Folienschlauch bergen die Gefahr, dass der Schlauch durch den Austritt von Sickerwasser reißen könnte. Mischsilagen eine effektive Lösung Abb. 7: Befüllung eines AG-BAG Schlauchs Die Nutzung vorhandener Kapazitäten ist aus betrieblicher Sicht meist die günstigste Lösung. Mit Mischsilagen (Mais/Zuckerrüben bis zu 50/50) in bestehenden Fahrsilos werden schon seit Jahren sehr gute Erfahrungen gemacht. Die Herausforderung hierbei ist, einen optimalen Erntetermin von Zuckerrüben und der Maisvariante zu finden sowie zwei Ernteketten für verschiedene Kulturen zu koordinieren. Der Mais wird in weiten Teilen Deutschlands Mitte bis Ende September geerntet, die Zuckerrübe hat zu diesem Zeitpunkt jedoch noch nicht ihren maximalen Ertrag erreicht. Zur optimalen Gestaltung des Erntetermins müsste eine an den Standort angepasste späte Maissorte gewählt werden, um den Erntetermin möglichst weit herauszu-zögern. Sprechen Sie hier Ihre KWS Berater in der Region für Zuckerrübe oder Mais an, um eine Empfehlung zu erarbeiten. Silierung und Ganzjahresversorgung 13

8 Ist die Silierung von Zuckerrüben und Lieschkolbenschrot eine Lösung? Ein besseres Erntefenster bietet der Mais, wenn er in Form von Lieschkolbenschrot (LKS) verarbeitet wird. LKS hat einen deutlich höheren Trockensubstanzgehalt als Maissilage. Der hohe Trockensubstanzgehalt ermöglicht einen wesentlich höheren Anteil an Zuckerrüben in der Mischsilage (70 % Zuckerrüben, 30 % Mais) (Abb. 8). Überwinterung zwei Jahre Erfahrung Im milden Winter 2007/08 wurden sehr gute Erfahrungen mit der Überwinterung der Rüben im Feld gesammelt. Im Vergleich zu Feldrandmieten ergaben sich Mehrerträge bzw. Nicht- Verluste von über 10 % pro Hektar (Abb. 10, Quelle: Hesse, Nordzucker 2008). Diese Mischung ist fertig siliert ein sehr energiereiches Futter für die Biogasanlage. Aufgrund des niedrigen Ligninanteils und des hohen Stärkegehaltes kann sehr schnell Gas erzeugt werden. Die Verweilzeit im Fermenter ist bei hoher Raumbelastung sehr kurz. Versuche von KWS und den Forschungspartnern in Wissenschaft und Praxis zeigen hervorragende Ergebnisse. Silierung ganzer Rüben im Fahrsilo Im Fahrsilo lassen sich nicht nur Mischsilagen anlegen, auch eine Silierung ganzer Rüben ist möglich, wie die Erfahrungen einiger Praxisbeispiele zeigen. Dabei ist auf eine ordnungsgemäße Mietenabdeckung zu achten (Abb. 9). Im Verlauf des Silierprozesses verändert sich die Lagerungsdichte der Zuckerrübe. Die Mieten sacken während der Silierung etwas zusammen und die Mietenhöhe kann sich beinahe halbieren. Die Analyse der Zuckerrüben, die dieser Miete entnommen wurden, ergab einen ph-wert von 3,5. Wichtig ist in jedem Fall, dass entstehende Sickerwasser aufgefangen werden, damit keine Energie verloren geht. Bei der Handhabung des Sickersaftes ist der niedrige ph-wert zu bedenken, wodurch sich spezielle Anforderungen an die Kontaktmaterialien ergeben. Abb. 10: Rübenernte und Aussaat Anfang April Der Winter 2008/2009 war deutlich strenger, mit tiefem Bodenfrost. Vielfach musste mit baldiger Rodung und Verarbeitung reagiert werden, sobald die Rüben im Frühjahr auftauten. Es ist daher ratsam, als Überwinterungsstandort eine Fläche zu wählen, die im Frühjahr möglichst gut befahrbar ist. So können die Rüben sauberer gerodet und Strukturschäden vermieden werden. Wichtiger als die zügige Rodung der geschädigten Rüben ist die schnelle Verarbeitung des Erntegutes, um weiteren Verlust zu vermeiden. Die Erfahrung hat gezeigt, dass sich die Rüben in der Erde deutlich langsamer zersetzen als nach der Rodung auf der Miete. Deswegen sollte vor der Rodung erst die Verarbeitungskette vorbereitet werden. Abb. 8: Anlage einer Mischsilage ZR und LKS 14 Silierung und Ganzjahresversorgung Abb. 9: Unzerkleinerte Zuckerrüben unter Folie im Fahrsilo Ein großer Vorteil der Überwinterung ist die volle Nutzung der Vegetationsperiode und die verlustarme Lagerung in der Erde. Zur Überwinterung sollten Bestände herangezogen werden, die sich durch eine gleichmäßige Entwicklung und ein üppiges Blattwerk auszeichnen. Der Blattapparat legt sich bei Frost schützend auf die Rüben. Neben dem Blatt spielt auch die Scheitelhöhe eine wesentliche Rolle. Sie zeigt an, wie weit die Rüben aus der Erde ragen. Erfahrungsgemäß ist der in der Erde steckende Rübenkörper besser vor Frost geschützt, als der über der Erde wachsende Teil der Rübe. Berücksichtigen Sie, dass die Rüben auf dem Speiseplan der Wildtiere eine willkommene Abwechslung sind. Für Mäuse, Feldhasen, Rehwild und Schwarzwild ist der Rübenbestand in der äsungsarmen Zeit ein Leckerbissen. Legen Sie den Rübenbestand möglichst nicht unmittelbar am Waldrand an und informieren Sie den zuständigen Jagdpächter, um Wildschäden einzugrenzen. Um das Überwinterungsrisiko in Ihrer Region abzuschätzen, können Sie sich ebenfalls an Ihren zuständigen KWS Berater wenden. Eine Übersicht zu allen angesprochenen Ansätzen zeigt Abb. 12 (Seite 18/19). Silierung und Ganzjahresversorgung 15

9 5. Die Rübe in der Biogasanlage Die Zuckerrübe ist der Turbo in der Biogasanlage. Mit Verweilzeiten von 10 bis 15 Tagen ist die silierte Zuckerrübe ein echter Methanbooster (Abb. 11). Ergebnisse aus Wissenschaft und Praxis belegen Methanerträge von über 420 m³ Methan/Tonne Trockenmasse der Rübe (Biogashandbuch Bayern 2004). Praxisversuche der KWS und Berichte von Praktikern haben gezeigt, dass durch den Einsatz der Zuckerrübe in Mischanteilen von 25 bis 30 % in der täglichen Ration die Methangehalte im Biogas um bis zu 2 Prozentpunkte gestiegen sind. Trotz der schnellen Säurebildung im Fermenter zeigte sich bei Eintrag der silierten Rübe sogar, gemessen an den Säurekennwerten der Biogasanlage, ein prozessstabilisierender Einfluss. Letztlich ist der Neueinsatz von Zuckerrüben in Ihrer Biogasanlage aber unbedingt mit der prozessbiologischen Betreuung bzw. Ihrem betreuenden Labor abzustimmen. Die Ergebnisse aus den Partneranlagen der KWS können nicht verallgemeinert werden. Faustzahlen zur Zuckerrübe 1 Tonne Zuckerrüben ~ m 3 Rohbiogas ~ m 3 CH 4 pro Tonne Trockenmasse ( 23 %) ~ m 3 Rohbiogas % CH 4, Rest überwiegend CO 2 und N, S, O, H, NH 3, H 2 S, H 2 O ~ m 3 CH 4 Energiewer t / m 3 ~ 0,6 l Heizöl 6. Fazit Die Zuckerrübe ist durch die schnelle Fermentierbarkeit und die gute Methanausbeute ein wertvolles Substrat für Biogasanlagen. Der Anbau der Zuckerrübe ist in den meisten Anbaugebieten seit Jahrzehnten bestens bekannt. Mit der Zuckerrübe bietet sich gerade für größere Anlagen mit einem hohen Flächenbedarf die Möglichkeit, die Substratversorgung auf mehrere Kulturen und Konzepte aufzuteilen und damit das Versorgungsrisiko zu splitten. Darüber hinaus wird die Energiepflanzenfruchtfolge um eine weitere Kultur erweitert. Bislang spezialisierte Rübenanbauer können viel zum Erfolg des Substratmanagements beitragen. Technik und Logistik zum Rübenanbau ist in vielen Regionen vorhanden und kann genutzt werden. Zur technischen Aufbereitung der Zuckerrübe konnten in den letzten zwei Jahren sehr gute Erfahrungen gesammelt werden. Die Aufbereitung in Form von Waschen, Entsteinen und Zerkleinern ist mittlerweile mit vielen Lösungsansätzen gut und kostengünstig realisierbar. Allerdings ist noch viel Innovationsgeist und Aufbauarbeit zu leisten, da es keine Lösung von der Stange gibt! Das Thema Ganzjahresversorgung wurde von vielen Pionieren bearbeitet. Die Überwinterung der Zuckerrüben, das Anlegen von Mischsilagen und die Monosilierung im Schlauch oder auch im Fahrsilo sind gut einsetzbare Konzepte und bieten individuelle Kombinationsmöglichkeiten. Die kleineren Herausforderungen, z. B die Ertragsmaximierung durch Anbautechnik, konnten sehr schnell gemeistert werden. Die Entblattung findet schon heute bei vielen Rodungen für Biogasanlagen ihre Anwendung. 1 m 3 CH 4 ~ 9,9 kwh Gesamtenergie, 1/3 elektr. Energie 1 m 3 CH 4 ~ 9,9 kwh Gesamtenergie, 1/3 elektr. Energie Die Züchtung der optimalen Energierübe zählt zu den größeren Herausforderungen und wird von den Züchtern der KWS SAAT AG mit Hochdruck vorangetrieben. Schon jetzt zeichnet sich ab, dass die Zuckerrübe als Biogassubstrat eine große Zukunft hat. ~ 310 kwh elektr. Energie ~ kwh elektr. Energie > kwh el. Energie pro Hektar Daten: Eigene Erhebungen aus praktischen Anlagen Abb. 11: Die Zuckerrübe als Substrat für Biogasanlagen 16 Die Rübe in der Biogasanlage Fazit 17

10 Nutzung der Zuckerrübe als Biogassubstrat Rodung Rodung der Zuckerrüben mit Kopfansatz unter Berücksichtigung der technischen Möglichkeiten und dem Lagerungskonzept Ab Feldrand Überladung ohne Vorreinigung unter besten Rodebedingungen 2 3 Tage Lagerung als Feldrandmiete und trockene Vorreinigung mit Maus oder Ladeband ab Feldrand 2 4 Mon. Lagerung als Feldrandmiete (je nach Witterung und Abdeckung bis Mitte März denkbar), anschließend trockene Vorreinigung mit Maus oder Ladeband ab Feldrand Nassabreinigung und Entsteinung am Feldrand Auf der Anlage Transport mit landwirtschaftlichen Fahrzeugen oder LKW zur Biogasanlage Annahme und Trockenenterdung mit einem Schüttbunker Abkippen der Rüben auf der Anlage Nassabreinigung und Entsteinung auf der Biogasanlage Wäsche täglicher Fütterungsmengen mit spezieller Frontladerschaufel Weiterver arbeitung Tageweises Häckseln ungewaschener, steinfreier Rüben mit Häckselschaufel Verbreiung Häckseln großer Mengen, beispielsweise mit Holz-/Kompostschredder Zerkleinerung mit Miststreuer und Einbringung zur Mischsilage Einbringen unzerkleinerter Zuckerrüben in Mischung mit Mais und Entnahme mit dem Futtermischwagen Konser - vierung Verarbeitung frisch Silierung unzerkleinerter Zuckerrüben im ag-bag Folienschlauch Lagerung von Rübenbrei im Edelstahl-Hochsilo Mischsilage mit Silomais, zerkleinert oder unzerkleinert (Futtermischwagen) Mischsilage mit Lieschkolbenschrot (LKS) Abb. 12: Übersicht zur Nutzung der Zuckerrübe als Biogassubstrat 18 Nutzung der Zuckerrübe als Biogassubstrat Nutzung der Zuckerrübe als Biogassubstrat 19

11 KWS Profis vor Ort A A Steffen Ernst Tel.: / Mobil: / Fax: / s.ernst@kws.com B Fritz-Jürgen Lutterloh Tel.: / Mobil: / Fax: / f.lutterloh@kws.com F B D G H E C C Dr. Götz Neshau Tel.: / Mobil: / Fax: / g.neshau@kws.com I D Fritz Hübner Tel.: / Mobil: / Fax: / f.huebner@kws.com F Dr. Jan Kuckenberg Tel.: / Mobil: / Fax: / j.kuckenberg@kws.com H Jürgen Wagner Tel.: 0 69 / Mobil: / Fax: 0 69 / j.wagner@kws.com E Siegfried Schäkel Tel.: / Mobil: / Fax: / s.schaekel@kws.com G Hans-Wilhelm Roth Tel.: / Mobil: / Fax: / h.roth@kws.com I Werner Linzmeier Tel.: / Mobil: / Fax: / w.linzmeier@kws.com KWSZ _09 KWS SAAT AG Grimsehlstraße 31 D Einbeck Tel.: / Fax: / Diese Ergebnisse/Eigenschaften haben die beschriebenen Sorten in der Praxis und den offiziellen Versuchen des IfZ erreicht. Das Erreichen der Ergebnisse und die Ausprägung der Eigenschaften hängen in der Praxis jedoch auch von unsererseits nicht beeinflussbaren Faktoren ab. Deshalb können wir keine Gewähr oder Haftung dafür übernehmen, dass diese Ergebnisse/Eigenschaften unter allen Bedingungen erreicht werden.